LABORATORIUM. Próby ruchowe i badania stateczności żurawia budowlanego. Movement tests and stability scientific research of building crane

Transkrypt

1 INSTYTUT KONSTRUKCJI MASZYN KIERUNEK: TRANSPORT PRZEDMIOT: TRANSPORT BLISKI LABORATORIUM Próby ruchowe i badania stateczności żurawia budowlanego Movement tests and stability scientific research of building crane Cel i zakres zajęć: 1. Wprowadzenie ogólne zasady budowy oraz podział żurawi, podstawowe elementy ustroju nośnego, mechanizmy robocze. 2. Omówienie sposobów montażu żurawi budowlanych na przykładzie rozwiązania firmy Libherr 3. Prezentacja cyklu pracy żurawia na stanowisku modelowym badania stateczności. 4. Sporządzić wykres stateczności żurawia 1

2 1. SCHEMAT STANOWISKA PRZYKŁAD WYKORZYSTANIA ŻURAWI BDOWLANYCH 2. PODSTAWOWE WYMIARY ŻURAWIA WIEŻOWEGO 2

3 3. BADANIA STATECZNOŚCI Ze względu na wymagane warunki stateczności dźwignice dzieli się na grupy: A wszystkie dźwignice wolno stojące, z wyjątkiem wyszczególnionych w grupach B, C, D i E, B żurawie budowlane wieżowe, żurawie kolejowe, C żurawie samojezdne, żurawie przewoźne, D dźwignice na dokach pływających, E dźwignice, dla których warunki stateczności ustala się na podstawie odrębnych przepisów. 3.1 y przy analitycznym sprawdzaniu stateczności bada się dla: stan roboczy wg tabl. 1 stan spoczynku wg tabl. 1 stan przy nagłym zwolnieniu ładunku wg tabl. 1 Tablica 1 Rodzaje obciążeń Skojarzenie obciążeń Siły ciężkości elementów nie zmieniających położenia G s Siły ciężkości elementów zmieniających położenie G r udźwigu bezwładności masy ładunku podnoszonego B F bezwładności masy lub jej części B G Obciążenie wiatrem stanu roboczego W F Obciążenie wiatrem stanu spoczynku W S skiero wana do góry Z roboczy I II III IV spoczynku przy nagłym zwolnieniu ładunku V VI Znak ( ) oznacza występowanie obciążenia przy danym skojarzeniu Znak ( ) oznacza, że obciążenie nie występuje przy danym skojarzeniu 3.2 Warunek stateczności Dźwignica jest stateczna, jeśli dla skojarzeń obciążeń I do VI spełniony jest warunek. gdzie: M us moment ustalający wg definicji, kn m M moment wywracający wg definicji, kn m wy M us M (1.1) wy 3.3 Moment ustalający, pochodzący od siły ciężkości masy własnej, należy obliczać przy najbardziej niekorzystnym położeniu tych części, które zmieniają położenie względem najbardziej niekorzystnej krawędzi wywrotu dla danego skojarzenia obciążeń z uwzględnieniem pochylenia. 3

4 3.4 Momenty wywracające dla poszczególnych obciążeń stanu roboczego należy obliczać względem najbardziej niekorzystnej krawędzi wywrotu dla danego skojarzenia obciążeń. 4. RODZAJE PRÓB W celu sprawdzenia stateczności należy przeprowadzić próbę statyczną i próbę dynamiczną. 4.1 Próba statyczna. Jeśli w normach przedmiotowych nie postanowiono inaczej, to próbę statyczną należy przeprowadzić dla wszystkich charakterystycznych położeń wysięgnika, wodzaka lub wciągarki przy których zmienia się udźwig i dla wszystkich krawędzi wywrotu. Masę obciążnika próbnego należy obliczać wg wzorów: dźwignice typu A, B i D Qpr = 1.25Q (1.2) dźwignice grupy C Qpr = 1.25Q 0.1Gw (1.3) gdzie: Q udźwig dla danego położenia wysięgnika, wodzaka lub wciągarki G w masa części wysięgnikowej żurawia (wysięgnika, zblocza, haka, lin itp. zredukowana do wierzchołka wysięgnika 4.2 Próba dynamiczna. Jeśli w warunkach przedmiotowych nie postanowiono inaczej, to próbę dynamiczną należy przeprowadzić dla wszystkich charakterystycznych zakresów udźwigu, wysięgu i prędkości. Próbę należy przeprowadzać przy równoczesnym wykonaniu trzech ruchów roboczych, w tym ruchu podnoszenia. Masę obciążnika próbnego Q pr należy obliczyć wg wzoru: Qpr = 1.1 Q (1.4) w którym: Q udźwig dla danego położenia wysięgnika, wodzaka lub wciągarki Dźwignicę należy uznać za stateczną jeśli nie wystąpiły zjawiska określone w normach. W dźwignicach poruszających się po szynach dopuszcza się krótkotrwałą (okres nie dłuższy od okresu drgań własnych ) utratę styku między kołami i szyną. 5. KLASY ROZKŁADU MASY DŹWIGNIC Rozróżnia się dwie klasy rozkładu masy, na podstawie których przyjmuje się odpowiednie wartości cząstkowych współczynników obciążenia dla obciążeń grawitacyjnych: a) dźwignice o klasie rozkładu masy MDC1 zalicza się dźwignice lub części dźwignic, w których działanie obciążeń grawitacyjnych od mas poszczególnych części wywołuje wzrost obciążeń skutecznych (wpływ niekorzystny) we wszystkich krytycznych miejscach, wybranych do obliczeń sprawdzających, przy czym wzrost 4

5 obciążeń skutecznych nie jest spowodowany przez celowo zastosowane odkształcenia wstępne (wstępne napięcia). Do analiz sprawdzających dźwignice klasy MDC1, stosuje się wartości cząstkowych współczynników obciążeń γp. Dla dźwignic klasy MDC1 z liniową zależnością pomiędzy obciążeniami a obciążeniami skutecznymi dopuszcza się stosowanie metody naprężeń dopuszczalnych i ogólnego współczynnika bezpieczeństwa γf. b) dźwignice o klasie rozkładu masy MDC2: zalicza się dźwignice lub części dźwignic, w których działanie obciążeń grawitacyjnych od mas poszczególnych części wywołuje zarówno wzrost obciążeń skutecznych (wpływ niekorzystny) jak i ich zmniejszenie (wpływ korzystny) w krytycznych miejscach, wybranych do obliczeń sprawdzających i/lub części dźwignic, w których celowo zastosowano odkształcenia wstępne (wstępne napięcia). W takich przypadkach masy są dzielone na te, których obciążenia grawitacyjne wywołują wzrost obciążeń skutecznych i na te których obciążenia grawitacyjne powodują zmniejszenie obciążeń skutecznych. a) dźwignice o klasie rozkładu masy MDC1 b) dźwignice o klasie rozkładu masy MDC2 5. OZNACZENIA WIELKOŚCI GEOMETRYCZNYCH I POŁOŻEŃ CIĘŻARÓW NA BADANYM MODELU WZGLĘDEM KRAWĘDZI WYWROTU 5.1 Krawędzie wywrotu wg. (PN97/M06513) żurawie samojezdne na podwoziu kołowym, przy pracy na podporach (przykładowe schematy) a) przy pracy wyłącznie na samych podporach b) przy pracy na podporach i na kołach, przy sztywnym zawieszeniu kół lub włączeniu mechanizmu blokującego sprężyste zawieszenie kół 5

6 Tablica Masy poszczególnych elementów i odległości działania sił od krawędzi wywrotu Nazwa elementu G [kg] Odległość działania siły od krawędzi wywrotu [m] Wysięgnik I G 1 1,471 l 1 0,247 Wysięgnik II G 2 2,059 l 2 0,927 Wieża G 3 4,658 l 3 0,031 Platforma G z 4,123 l z 0,143 Podstawa łożysko G b 4,297 l b 0,118 Przeciwwaga G p 28,065 l p 0,274 Ciężar Q 3,689 R 1,317 6

7 6. ZADANIA DO WYKONANIA PRZEZ STUDENTOW przygotować stanowisko modelowe żurawia wieżowego do przeprowadzenia pomiarów stateczności (globalnej), tak aby możliwy był pełny obrót jego wysięgnika wyznaczyć odległości w których obciążany będzie wysięgnik żurawia i kontrolowana będzie jego stateczność wykonać pomiary dla trzech charakterystycznych przypadków ustawienia obciążenia A B C i dla pełnego zakresu zmiany obrotu wysięgnika 7. BADANIA SPRAWDZAJĄCE STATECZNOŚĆ ŻURAWI BUDOWLANYCH Krawędź wywrotu Q 125 R M wy M us Przypadek A Przypadek B Przypadek C 8. PODSUMOWANIE: przedstawić zwięźle cel ćwiczenia i końcowe wnioski Literatura: 1. Piątkiewicz A., Sobolski R.: Dźwignice. WNT Korzeń Z.: Logistyczne systemy transportu bliskiego i magazynowania. t1: "Infrastruktura, technika, informacja". WILiM. Poznań Pawlicki K.: Transport w przedsiębiorstwie maszyny i urządzenia. WsiP Warszawa Marzec J., Gęsiarz Z.: Zarys mechanizacji robót ładunkowych w transporcie. WKŁ Katalogi producentów urządzeń dźwigowotransportowych DETRANS, Libherr 6. PNISO 4306 Dźwignice żurawie wieżowe 7. Kwartalnik: Dozór Techniczny dwumiesięcznik UDT; Warszawa; SIGMANOT 8. Kwartalnik: Transport przemysłowy, Wydawnictwo LEKTORIUM, Wrocław 9. Wykład z przedmiotu Transport bliski Wiesław Cichocki 7